תוֹכֶן
לפרמנגנאט אשלגן יש את הנוסחה הכימית KMnO4, כאשר "4" הוא תשתית מתחת לחמצן. זהו חומר חמצון נפוץ המשמש לעיתים קרובות בכותרות בגלל צבעו ופוטנציאל הרדוקס שלו. כאשר הוא מופחת על ידי כימיקל אחר, הוא מאבד את צבעו הוורוד-סגול הייחודי והופך ללא צבע. הוא משמש באופן מסחרי בעיקר בגלל צבעו ועוצמתו החמצונית.
היסטוריה
פרמנגנט אשלגן התגלה בשנת 1659. הנוסחה הכימית שלו התגלתה זמן קצר לאחר מכן. באותה תקופה השימוש העיקרי שלה היה בצילום שכן ניתן להשתמש בפוטנציאל הכתמים שלו בפיתוח מגלשות. הוא משמש לעיתים למטרה זו, יחד עם כימיקלים אחרים, במיוחד בעת הכנת צילומי שחור-לבן.
רכיבים כימיים של הפורמולה
בהינתן הנוסחה של פרמנגנט אשלגן, KMnO4, יסודות המרכיב שלו הם אשלגן (K), מנגן (Mn), וחמצן (O). הנוסחה מצביעה על כך שיש 1 שומה K, 1 שומה Mn, ו 4 שומה O לשומה של KMnO4. במילים אחרות, חלק השומה של O הוא 1/6, חלק השומה של Mn הוא 1/6, ושבר השומה של O הוא 2/3.
רכיבי הקטיון והאניון של הנוסחה
בפרמנגנאט אשלגן, קיימת גם קטיון ואיון ייחודי. כשמניחים אותו בממס כגון מים, קטיון האשלגן נפרד מהאניון הפרמנגנט. לכל אחד מהם חיוב חיובי יחיד ושלילי יחיד, בהתאמה. קטיון האשלגן הוא יון צופה ובאופן כללי אינו מגיב. אולם האוניון אחראי לכימיקלים בעלי תכונות חמצוניות משמעותיות.
מדינות חמצון בנוסחה
ליון האשלגן ב- KMnO4 יש מצב חמצון קבוע של 1+, ולאטומי החמצן כל אחד מהם מצב חמצון קבוע של 2-. אטום ה- Mn משתתף בתגובות redox, ויש לו מצב חמצון ראשוני של 7+. זה מצטמצם ל 2+ כאשר קיים חומר צמצום, כגון יון אוקסלט. כאשר מוסיפים, האטומים ב- KMnO4 מניבים מטען ניטרלי כולל, כמפורט על ידי הנוסחה.
גודל וצבע
פרמנגנט אשלגן הוא בעל מסה טוחנת של 158.04 גרם למול. נתון זה מתקבל על ידי הוספת מסות טוחנות אינדיבידואליות של ארבעה אטומי חמצן, אטום מנגן אחד ואטום אשלגן, כולם זמינים בטבלה המחזורית של האלמנטים (ראה פרק "משאבים נוספים"). צבעו הסגול העמוק של פרמנגנט אשלגן נגרם כתוצאה מהתנועה של אלקטרון לאזור אורביטל פנוי באטום המנגן. המעבר מתרחש כאשר הכימיקל נמצא בנוכחות אור. זה מאושר על ידי המסלול התלת-ממדי הריק במנגן.